【摘要】： 能源問題日趨嚴(yán)峻,迫切需要人們開發(fā)替代能源。生物沼氣以其可再生、綠色無污染等優(yōu)點(diǎn)受到重視,利用農(nóng)作物秸稈厭氧生產(chǎn)生物沼氣是未來能源發(fā)展的一個(gè)重要方向,既解決能源危機(jī),又充分利用資源、保護(hù)環(huán)境。因此本文以農(nóng)作物秸稈——水稻秸稈為厭氧發(fā)酵原料,以湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科教試驗(yàn)園區(qū)污水溝的活性污泥為發(fā)酵接種物,較為系統(tǒng)的研究了水稻秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣發(fā)酵工藝。研究表明: 1)研究了接種物與原料的不同配比對(duì)水稻秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量及產(chǎn)氣特性的影響。結(jié)果表明,接種物與原料比例(w/w)為1:1的試驗(yàn)組在提高發(fā)酵液中輔酶F_(420)濃度、維持厭氧發(fā)酵正常pH值的能力明顯比其它試驗(yàn)組強(qiáng);從產(chǎn)氣量上比較,1:1、1.5:1、2:1的試驗(yàn)組在30天內(nèi)總產(chǎn)氣量無明顯差異但明顯優(yōu)于0.5:1的試驗(yàn)組,最大累積產(chǎn)氣量為3307ml;從料液成分上比較,1:1的試驗(yàn)組的TS、VS降低程度最大,分別為22.1%、27.3%。因此,1:1的接種物與原料比有利于提高水稻秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量。 2)研究了不同發(fā)酵起始pH值對(duì)水稻秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣產(chǎn)氣量及產(chǎn)氣特性的影響。結(jié)果表明,pH值7.0處理的試驗(yàn)組在提高發(fā)酵液中輔酶F_(420)濃度、維持厭氧發(fā)酵正常pH值的能力明顯比其它試驗(yàn)組強(qiáng);從產(chǎn)氣量上比較,pH值7.0處理的試驗(yàn)組在30天內(nèi)總產(chǎn)氣量明顯優(yōu)于其它處理的試驗(yàn)組,最大產(chǎn)氣量為4511ml;從料液成分上比較,pH值7.0處理的試驗(yàn)組的TS、VS降低程度最大,分別為29.2%、24.6%。因此,pH值7.0處理有利于提高水稻秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量。 3)研究了不同吸附劑對(duì)水稻秸稈厭氧沼氣產(chǎn)氣量及產(chǎn)氣特性的影響,結(jié)果表明,活性炭與硅膠顆粒試驗(yàn)組的沼氣總產(chǎn)氣量明顯高于其它試驗(yàn)組,最大產(chǎn)氣量分別為5469、5698ml;從經(jīng)濟(jì)上分析,硅膠顆粒的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于活性炭,且活性炭的用量比硅膠顆粒少,因此活性炭是一種理想的提高沼氣產(chǎn)氣量的吸附劑。 4)運(yùn)用響應(yīng)面方法優(yōu)化了水稻秸稈厭氧沼氣發(fā)酵工藝參數(shù),得出水稻秸稈厭氧產(chǎn)沼氣的最佳工藝為:接種物原料比:1.2802:1(w/w),發(fā)酵pH值:7.3465和吸附劑添加量:11.4838g。由回歸方程得水稻秸稈厭氧沼氣發(fā)酵最大產(chǎn)氣量理論值為5548.95ml。在最優(yōu)條件進(jìn)行了5次平行驗(yàn)證試驗(yàn),平均總產(chǎn)氣量為5833.2ml與理論值的相對(duì)誤差為5.12%。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：S216.4
【圖文】：

恒溫水浴鍋 GSY-10 北京市醫(yī)療設(shè)備人工氣候箱 PQX 寧波萊福科技有限高速冷凍離心機(jī) TGL-20 武漢中科儀器發(fā)展有限公式恒溫加熱磁力攪拌器 DF-101S 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公計(jì) pH-25 上海智誠(chéng)分析儀器有限公－可見分光光度計(jì) UV-2550 日本島天平 AR-1140 奧豪斯公儀器氣流烘干器 C 型 鄭州成城工貿(mào)有限箱行電爐 SX2-A-10 上海博迅實(shí)業(yè)有限干燥箱 DZF-6020 上海躍進(jìn)醫(yī)療器鼓風(fēng)干燥箱 CS101-2AB 上海躍進(jìn)醫(yī)療器試驗(yàn)裝置裝置由橡皮塞封口的 1L 三角燒瓶作為反應(yīng)器(見圖 2.1)，在 37±下進(jìn)行批次發(fā)酵，集氣瓶容積 1L。

25圖 4-1 活性炭的不同添加量對(duì)沼氣產(chǎn)氣量的影響Fig4-1 Effect of gas production on different addition of activated carbon 4-1 可以看出，隨著活性炭添加量的加大，沼氣累積產(chǎn)氣量也上量為 10g 時(shí)，產(chǎn)氣量達(dá)到最大值，為 5545ml；而當(dāng)活性炭添加量累積產(chǎn)氣量變化不大，基本穩(wěn)定在 5500ml，因此，從經(jīng)濟(jì)角度添加量為 10g。 耐火磚的添加量對(duì)沼氣產(chǎn)氣量的影響向試驗(yàn)組中添加 5、15、25、35、45g 耐火磚，得出耐火磚的不氣量的影響如圖 4-2 所示。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 劉秀娟;李暉;薛金紅;牛瀟;韋萍;;稻草秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年02期

2 劉秀娟;李暉;薛金紅;牛瀟;韋萍;;稻草秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣研究(英文)[J];Agricultural Science & Technology;2011年12期

本文編號(hào)：2742369